專利名稱：直拉單晶爐加熱器用石墨電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于單晶制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及直拉單晶爐加熱器用石墨電極。
背景技術(shù)：
光伏發(fā)電作為綠色能源以及人類可持續(xù)發(fā)展的主要能源的一種，日益受到世界各國的重視并得到大力發(fā)展。單晶硅片作為光伏發(fā)電的基礎(chǔ)材料的一種，有著廣泛的市場需求。在直拉法拉制單晶的單晶爐內(nèi)，固態(tài)多晶硅原料需要加熱熔化為液態(tài)以生長單晶。加熱的核心部件就是加熱器?，F(xiàn)有的加熱器通常借助石墨電極與外部電極進行電連接，然而，石墨電極在導電的同時，還將大量的熱能傳導至外部電極，如此，大量的熱損耗使得單晶爐能耗大,導致生產(chǎn)成本高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種熱損耗低的直拉單晶爐加熱器用石墨電極，解決現(xiàn)有技術(shù)由于熱損耗大帶來的生產(chǎn)成本高的問題。本實用新型所采用的技術(shù)方案是，一種直拉單晶爐加熱器用石墨電極，包括相互連接的上凸臺和主體部，還設有安裝孔，安裝孔貫穿上凸臺的頂面和主體部的底面且通過導電螺栓以電連接加熱器和外部電極；主體部包括依次相連接的上表面、外緣面和底面，上表面靠近加熱器，底面與上表面相對，底面靠近外部電極，主體部設有自外緣面向中心軸方向開設的凹口結(jié)構(gòu)。凹口結(jié)構(gòu)位于上表面與底面之間，凹口結(jié)構(gòu)的深度小于主體部的半徑與安裝孔半徑的差值。凹口結(jié)構(gòu)也可以靠近底面，此時，底面的半徑為主體部的半徑與凹口結(jié)構(gòu)的深度的差值。凹口結(jié)構(gòu)圍繞石墨電極中心軸線的整個圓周連續(xù)分布，其橫截面為圓環(huán)形。凹口結(jié)構(gòu)包括也可以是多個圍繞石墨電極中心軸線的圓周不連續(xù)分布的凹口。上凸臺的橫截面積大于主體部的橫截面積。上述石墨電極還設有與安裝孔連通的通氣孔，通氣孔貫穿外緣面與安裝孔的內(nèi)表面。本實用新型具有如下有益效果，本實用新型在石墨電極上設置安裝孔通過導電螺栓以電連接加熱器和外部電極，并設置凹口結(jié)構(gòu)，可減少從石墨電極導向外部電極的熱量，減少了加熱器的熱損耗，降低了生產(chǎn)成本。

圖1為本實用新型實施例1直拉單晶爐加熱器用石墨電極結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施 例1直拉單晶爐加熱器用石墨電極連接加熱器與外部電極的結(jié)構(gòu)不意圖；[0014]圖3為本實用新型實施例2直拉單晶爐加熱器用石墨電極結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，10.石墨電極，11.上凸臺，12.主體部，13.安裝孔，14.通氣孔，15.凹口結(jié)構(gòu)，110.頂面，111.連接面，120.外緣面，121.底面，101.導電螺栓，102.加熱器腳，103.夕卜部電極。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和多個具體實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例1，參見圖1，一種直拉單晶爐加熱器用石墨電極，石墨電極10包括相互連接的上凸臺11和主體部12，上凸臺11的橫截面積大于主體部12的橫截面積。上凸臺11大致為圓柱體形。上凸臺11設有頂面110和連接面111。頂面110位于上凸臺11遠離主體部12處。連接面111位于上凸臺11和主體部12連接處。主體部12大致為圓柱體形。主體部12與上凸臺11同軸。主體部12設有依次相連接的上表面(圖未示)、外緣面120和底面121。上表面與上凸臺11的連接面111共面。底面121位于主體部12遠離上凸臺11處。外緣面120設置于上凸臺11的連接面111與底面121之間。石墨電極10設有安裝孔13、通氣孔14和凹口結(jié)構(gòu)15。安裝孔13貫穿上凸臺11的頂面110和主體部12的底面121。優(yōu)選地，安裝孔13與石墨電極10同軸。通氣孔14連通于安裝孔13與石墨電極10外界，可排出安裝孔13內(nèi)的氣體以利于安裝。通氣孔14貫穿外緣面120與安裝孔13的內(nèi)表面。凹口結(jié)構(gòu)15為自外緣面120向石墨電極10的中心軸方向開設。凹口結(jié)構(gòu)15不與安裝孔13連通，S卩，凹口結(jié)構(gòu)15的深度d小于主體部12的半徑R與安裝孔13半徑&的差值。本實施例中，凹口結(jié)構(gòu)15位于連接面111與底面121之間。凹口結(jié)構(gòu)15圍繞石墨電極10中心軸線的整個圓周連續(xù)分布,其橫截面為圓環(huán)形。當然，凹口結(jié)構(gòu)15也可以包括多個圍繞石墨電極10中心軸線的圓周不連續(xù)分布的凹口。參見圖2，本實施例的石墨電極10在使用時，通過導電螺栓101連接加熱器腳102和外部電極103。上凸臺11靠近加熱器腳102，主體部12的底面121靠近外部電極103。由于石墨電極10的主體部12設有凹口結(jié)構(gòu)15,且在該凹口結(jié)構(gòu)15處的傳熱橫截面積減小，根據(jù)傅立葉導熱定律，在石墨電極10內(nèi)部傳遞的熱量也減少，從而可減少從石墨電極10導向外部電極103的熱量，減少加熱器的熱損耗。實施例2，參見圖3，直拉單晶爐加熱器用石墨電極，本實施例的石墨電極10與實施例I的大致相同，其區(qū)別在于，凹口結(jié)構(gòu)15靠近主體部12的底面121，具體地，底面121的外徑r2為主體部12的半徑R與凹口結(jié)構(gòu)15的深度d的差值。本實施例的石墨電極10同樣可以減少導向外部電極的熱量，減少加熱器的熱損耗。本實用新型提供的直拉單晶爐加熱器用石墨電極熱損耗低，使用壽命長，解決了現(xiàn)有的石墨電極熱損耗大,壽命短帶來的生產(chǎn)成本較高的問題。
權(quán)利要求1.一種直拉單晶爐加熱器用石墨電極，其特征在于，包括相互連接的上凸臺(11)和主體部(12)，還設有安裝孔(13)，所述安裝孔(13)貫穿所述上凸臺(11)的頂面(110)和主體部(12)的底面(121)且通過導電螺栓(101)以電連接加熱器和外部電極(103);所述主體部(12)包括依次相連接的上表面、外緣面(120)和底面(121)，所述上表面靠近加熱器，所述底面(121)與所述上表面相對,所述底面(121)靠近外部電極(103)，所述主體部(12)設有自外緣面(120)向中心軸方向開設的凹口結(jié)構(gòu)(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直拉單晶爐加熱器用石墨電極，其特征在于，所述凹口結(jié)構(gòu)(15)位于所述上表面與底面(121)之間，所述凹口結(jié)構(gòu)(15)的深度小于所述主體部(12)的半徑與所述安裝孔(13)半徑的差值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直拉單晶爐加熱器用石墨電極，其特征在于，所述凹口結(jié)構(gòu)(15)靠近所述底面(121)，所述底面(121)的半徑為所述主體部(12)的半徑與所述凹口結(jié)構(gòu)(15)的深度的差值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的直拉單晶爐加熱器用石墨電極，其特征在于，所述凹口結(jié)構(gòu)(15)圍繞石墨電極(10)中心軸線的整個圓周連續(xù)分布,其橫截面為圓環(huán)形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的直拉單晶爐加熱器用石墨電極，其特征在于，所述凹口結(jié)構(gòu)(15)包括多個圍繞所述石墨電極(10)中心軸線的圓周不連續(xù)分布的凹口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的直拉單晶爐加熱器用石墨電極，其特征在于，所述上凸臺(11)的橫截面積大于所述主體部(12)的橫截面積。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的直拉單晶爐加熱器用石墨電極，其特征在于，還設有與所述安裝孔(13)連通的通氣孔(14)，所述通氣孔(14)貫穿所述外緣面(120)與所述安裝孔(13)的內(nèi)表面。
專利摘要一種直拉單晶爐加熱器用石墨電極，包括相互連接的上凸臺和主體部，還設有安裝孔，安裝孔貫穿上凸臺的頂面和主體部的底面且通過導電螺栓以電連接加熱器和外部電極；主體部包括依次相連接的上表面、外緣面和底面，上表面靠近加熱器，底面與上表面相對，底面靠近外部電極，主體部設有自外緣面向中心軸方向開設的凹口結(jié)構(gòu)。本實用新型可減少從石墨電極導向外部電極的熱量，減少加熱器的熱損耗，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號C30B15/14GK202945365SQ20122056834
公開日2013年5月22日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者馬少林, 周銳, 李僑, 毛靜 申請人:西安隆基硅材料股份有限公司, 無錫隆基硅材料有限公司, 寧夏隆基硅材料有限公司, 銀川隆基硅材料有限公司